El nitrógeno amoniacal (NH 3 -N) es una medida de la cantidad de amoniaco , un contaminante tóxico que se encuentra a menudo en los lixiviados de los vertederos [1] y en los productos de desecho, como las aguas residuales , el estiércol líquido y otros productos de desecho orgánicos líquidos. [2] También se puede utilizar como medida de la salud del agua en cuerpos naturales como ríos o lagos, o en depósitos de agua artificiales. [3] El término se utiliza ampliamente en sistemas de tratamiento de residuos y purificación de agua .
El amoníaco puede envenenar directamente a los seres humanos y alterar el equilibrio de los sistemas de agua.
Los valores de nitrógeno amoniacal en agua o líquidos residuales se miden en miligramos por litro y se utilizan para especificar sistemas e instalaciones de tratamiento de agua. La producción típica de estiércol líquido de una granja lechera, después de la separación de los sólidos, es de 1600 mg NH 3 -N / L. [4] Las plantas de tratamiento de aguas residuales, que reciben valores más bajos, generalmente eliminan el 80% o más del amoníaco de entrada y alcanzan valores de NH 3 -N de 250 mg / L o menos. [2]
El valor del nitrógeno amónico también se usa en el contexto de sistemas de relleno sanitario diseñados adecuadamente, donde el lixiviado se bombea a la superficie y se trata antes de que ingrese al agua subterránea, probando la calidad del agua que sale del sistema de tratamiento.
El término eliminación de NH 3 -N también se usa comúnmente en publicaciones científicas como una forma corta de representar el amoníaco en el agua, y no la medida de su cantidad. [5]
Estructura y propiedades químicas básicas
Formas de amonio y amoniaco de compuestos nitrogenados
Amoniaco y amonio
El amonio es una forma ionizada de amoníaco .
La estructura química del amonio es NH+
4.
La estructura química del amoníaco es NH 3 .
El amoniaco es muy soluble en agua. El amoníaco reacciona con el agua (H 2 O) y forma la forma ionizada:
- NH 3 + H 2 O ↔ NH +
4+ OH -
La reacción es reversible. El ion hidróxido (OH - ) más NH+
4forma NH 3 + H 2 O.
El porcentaje de amoníaco aumenta al aumentar la alcalinidad del amonio disuelto en el agua. Los iones de amonio se forman al aumentar la acidez del amoníaco disuelto en el agua.
El amoníaco es tóxico para los peces y los seres humanos. La toxicidad disminuye con una alcalinidad más baja y aumenta con una alcalinidad más alta a medida que el amonio se convierte en amoníaco.
Amoníaco y formas minerales de nitrógeno.
Hay 3 formas principales de nitrógeno :
- Nitrógeno molecular
- Nitrógeno mineral
- Nitrógeno orgánico
Nitrógeno molecular
El nitrógeno molecular es la forma gaseosa del nitrógeno en la atmósfera. La estructura química del gas nitrógeno es N 2 .
Nitrógeno mineral
Las formas minerales del nitrógeno son:
- Nitrato con la estructura química del NO-
3 - Nitrito con la estructura química del NO-
2 - Iones de amonio , con la estructura química del NH+
4
Los iones de amonio se nitrifican y los microorganismos los convierten en nitratos . Los peces y los seres humanos son más tolerantes al nitrógeno nítrico que al nitrógeno amónico. En agua bien aireada, la mayor parte del nitrógeno mineral se encuentra en forma de nitrato. [6] Ver
Nitrógeno orgánico
Las principales formas orgánicas de nitrógeno incluyen proteínas , aminoácidos , ADN y ARN .
Ver también
Referencias
- ^ Aziz, HA (2004). "Eliminación de nitrógeno amoniacal (N-NH3) de lixiviados de residuos sólidos urbanos mediante el uso de carbón activado y piedra caliza". Gestión e investigación de residuos . 22 (5): 371–5. doi : 10.1177 / 0734242X04047661 .
- ^ a b Manios, T; Stentiford, EI; Millner, PA (2002). "La remoción de NH3-N de aguas residuales tratadas primarias en cañaverales subsuperficiales utilizando diferentes sustratos". Journal of Environmental Science and Health, Parte A . 37 (3): 297-308. PMID 11929069 .
- ^ Glosario de términos para la medición de la salud del agua. Archivado el 29 de septiembre de 2011 en la Wayback Machine de la Sabine River Authority de Texas.
- ^ Tratamiento de aguas residuales para minimizar la entrega de nutrientes de las granjas lecheras a las aguas receptoras Archivado el 23 de marzo de 2012, en Wayback Machine, un informe para la NOAA
- ^ Los términos NH 3 -N eliminación, y NH 3 -N fijación aparecen en más de 1.000 resultados relevantes en búsquedas en la web.
- ^ Richard V. Tyson, Danielle D. Treadwell y Eric H. Simonne (2011). "Oportunidades y desafíos para la sostenibilidad en sistemas acuapónicos" . HortTechnology . 21 (1): 6–13.